ⓒ www.jadam.kr 2013-04-30

매년 수백 만 헥타르의 초목이 산불로 인해 숯(charcoal)으로 변하고 있다. 막스 플랑크 해양 미생물학 연구소(Max Planck Institute for Marine Microbiology)의 Thorsten Dittgar 및 플로리다 국제대학교 산하 Southeast Environmental Research Center의 Rudolf Jaffe가 이끄는 국제연구팀에 따르면, 이 숯이 이전에 생각해 오던 것처럼 토양에 계속 머무르지 못하는 것으로 나타났다. 대신 강을 통해 해양으로 이동함으로써 탄소 순환(carbon cycle)에 합류하게 된다. 연구팀은 전 세계에서 수집한 물 샘플을 분석하였다. 수용성 숯이 용해된 유기 탄소 전체 양의 10% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다.

대부분의 과학자들은 숯은 저항성이 있다고 생각해 왔다. 일단 숯이 토양과 결합하면 안정적으로 그 자리에 머문다고 생각했다고 플로리다 국제대학교 산하 Southeast Environmental Research Center의 Rudolf Jaffe는 밝혔다. 그러나 만약 그것이 사실이라면 토양은 검은색을 띄게 된다. 자연에서 대부분의 숯은 산불이나 바이오매스의 연소에 의해 형성된다. 숯이 형성되면, 보통은 토양에 침착되게 된다. 화학적 관점에서 보면, 그 누구도 숯이 용해될 것이라고 생각하지 못했겠지만, 실제로 숯이 용해된다. 이 숯은 우리가 오랫동안 생각해 왔던 것처럼 축적되지 않는다. 게다가 습지나 강으로 이동하며 결국 해양으로 향하게 된다.

막스 플랑크 해양 미생물학 연구소의 Thorsten Dittgar는 해양에서의 탄소의 화학에 대해 연구하고 있다. 해양을 이해하기 위해서는 토양에서의 프로세스에 대해서도 이해해야만 한다. 어느 곳에서 유기 물질이 해양으로 유입되는지에 대한 정보도 필요하다고 강조하였다.

조지아주의 스키더웨이 해양학연구소(Skidaway Institute of Oceanography), 매사추세츠주의 우드홀 연구소(Woods Hole Research Center), 미국 농무성의 삼림국(USDA Forest Service) 및 핀란드의 헬싱키 대학교(University of Helsinki)의 연구팀이 참여한 국제 연구팀은, 아마존강, 콩고강, 양쯔강 및 북극을 포함한 전 세계 174곳에서 샘플을 수집하였다.

놀랍게도 전 세계 어떤 강에서도, 물에 용해된 유기 탄소의 10%는 숯에서 기원한 것으로 나타났다. 이런 확실한 상호관계를 통해 용해된 숯의 유입량을 예측하였으며, 유기 탄소 유입(organic carbon flux)에 중점을 둔 이전의 과학적 연구를 바탕으로 하였다. 이런 예측을 기반으로 보면, 2천 5백만 톤의 용해된 숯이 매년 토양에서 해양으로 유입되고 있다.

이번의 새로운 발견은 전 세계 탄소 물질수지(global carbon budget)를 더 잘 계산하는데 중요하다. 이 물질수지는 탄소를 발생시키는 발생원과 이를 제거하는 지역 간의 균형이다. 자세한 계산은 기후에 미치는 영향을 평가하고 기후변화를 완화시키는 방안을 찾는 데에도 중요하다.

지금까지 과학자들은 토양의 숯의 양에 대한 대략적인 예측치만을 제공하여 왔으며, 이런 예측치의 대부분은 틀린 것으로 나타났다.

본 연구결과는 탄소 격리 기술(대기 중 이산화탄소의 포획 및 장기적 저장에 관한 프로세스)에 대한 더 세심한 고려가 필요함을 의미한다. 토양에 바이오숯(biochar)을 부가하는 것이 이런 기술 중 하나이다. 바이오숯 기술은 목초에서 유래한 숯으로, 탄소 저장을 위해 농경용 토양에 섞이게 된다. 비록 탄소를 저장하는데 유망한 기술이고 이런 바이오숯 기술을 더 많은 사람들이 이용하고 있지만, 이 기술이 실질적으로 친환경적인지 확실히 하기 위해 숯의 잠재적 용해성에 대해 고려해야만 한다고 저자는 강조하고 있다.

환경에서의 숯의 운명에 대해서는 아직 알려지지 않은 바가 많지만, 연구팀은 다음 단계의 연구를 계속 진행할 계획이다. 연구팀은 숯이 어디로 가는지 증명하였다. 이 다음은 어떻게 이런 일이 발생하는지, 환경적 결과는 어떻게 되는지에 대한 답을 찾는 것이다. 과학자들은 이 프로세스 및 이에 관여하는 환경적 요소들에 대한 이해를 높임에 따라, 탄소 격리에 대한 전략을 개발할 기회를 제공하고 기후변화를 완화하는데 더욱 도움을 줄 것이다.

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.mpg.de/7112434/charcoal_oceans

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.04.30 17:12

<저작권자 © 자닮, 무단 전재 및 재배포 금지>